初中物理研究方法
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物理实验探究的八种方法一、观察法观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法,是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一,是最基本最直接的研究方法。
简单的讲观察法就是看仔细地看。
但它和一般的看不同,观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。
因此,亦称科学观察。
实例:水的沸腾:在使用温度计前,应该先观察它的量程,认清它的刻度值。
实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化;在学习声音的产生时可让学生观察小纸片在扬声器中的运动状态,观察正在发声的音叉插入水中激起水花,观察蟋蟀知了鸣叫是的情况,就会发现发出声音的物体都在振动;除此之外还有光的反射规律;光的折射规律;凸透镜成像;滑动摩察力与哪些因素有关等。
二、比较法比较法是确定研究对象之间的差异点和共同点的思维过程和方法,各种物理现象和过程都可以通过比较确定它们的差异点和共同点。
比较是抽象与概括的前提,通过比较可以建立物理概念总结物理规律。
利用比较又可以进行鉴别和测量。
因此,比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法。
比较法有三种类型:1异中求同的比较。
即比较两个或两个以上的对象而找出其相同点。
2同中求异的比较。
即指比较两个或两个以上的对象而找出其相异点。
3同异综合比较。
即比较两个或两个以上的对象的相同点相异点。
实例:象汽车轮船火车飞机它们的发动机各不相同但都是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能装置。
而汽油机和柴油机虽然都是内燃机但是从它们的构造、吸入的气体、点火方式、使用范围等方面都有不同。
再如蒸发与沸腾的比较两者的相同点都是汽化过程。
不同点从发生时液体的温度、发生所在的部位及现象都不同。
还可以用比较法来研究质量与体积的关系;重力与质量的关系;重力与压力;电功与电功率等。
三、控制变量法控制变量法是指讨论多个物理量的关系时通过控制其几个物理不变,只改变其中一个物理量从而转化为多个单一物理量影响某一个物理量的问题的研究方法。
初中物理研究方法有哪几种
1.实验法:通过实验测量、观测和研究,从中寻找出物理规律。
2.图解法:利用图像或曲线图解,描述物理现象及其变化,以及物质之间的关系。
3.数学分析法:利用微积分、代数及复变函数等数学工具,将某种物理量变化的情况进行计算分析。
4.模型法:借助于模型概念、实验装置等,对物理现象进行研究及阐释,解释事物之间的联系及影响。
5.理论推导法:利用物理定律、数学公式等,推导出关于物理模型的几何性质、运动性质等各种参数。
初中物理中常见的研究学习方法有哪些初中物理中常见的学习研究方法1、理想模型法为了更形象,更直观地表示某一种物理现象或物理规律,利用科学抽象的方法,抽象出简单直观的物理模型,利用物理模型研究物理问题。
这种方法就叫做理想模型法。
如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆,利用光线描述光的传播,用磁感线描述磁场等。
2、控制变量法自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的。
决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。
为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。
物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的办法,把多因素的问题转变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法就叫做控制变量法。
初中物理实验大多都用到了这种方法,如通过导体的电流I受到导体电阻R 和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变。
利用控制变量法研究的问题还有:液体蒸发的蒸发的快慢和哪些因素有关,压强与压力和受力面积的关系,运动快慢和速度与时间的关系,导体的电阻与长度、横截面积、材料的关系等。
3、转换法一些看不见,摸不着的物理现象,不好直接认识它,我们常根据它们表现出来的看的见、摸的着的现象来间接认识它们。
在物理学中有一些微观的或不易观察的现象,经常把这些现象通过放大或转化,成为容易观察到的现象,这种方法就叫做转换法。
如根据电流的热效应来认识电流大小,根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等。
4、比值定义法为了给某些物理规律或物理量确定一个概念,常用到比值的方法就叫做比值定义法。
速度的定义,压强的定义,功率的定义,比热容的定义,热值的定义,电流大小的定义等都是用了比值定义的方法。
5、理想实验法有一些物理现象,由于受实验条件所限,无法直接验证,需要我们先进行实验,再进行合理推理得出正确结论,理想实验法也叫做实验推理法,就是在物理实验的基础上加上合理的科学的推理得出结论的方法就叫做理想实验法。
初中物理研究方法有哪些
初中物理常用的研究方法主要有以下几种:
1. 实验法:通过实验设计和操作,直接观察物理现象或数据,理解物理概念和规律。
2. 模型法:通过建立物理模型,将复杂的问题简单化、抽象化,便于理解和分析。
3. 控制变量法:在多因素问题中,通过控制某些因素不变,只改变其中一个因素,观察物理现象的变化,从而得出结论。
4. 理想实验法:通过想象和推理,设计理想状态下的实验,得出结论或推导规律。
5. 归纳法:通过对多个具体事例的分析和归纳,得出一般性的物理规律或结论。
6. 演绎法:根据已知的物理规律或定理,推导出具体的结论或解释特定的现象。
7. 类比法:通过比较类似的事物或现象,找出它们之间的相似性和差异性,便于理解和记忆。
8. 比较法:通过对不同事物或现象的比较,找出它们的相同点和不同点,便于理解、记忆和区别。
这些研究方法在初中物理学习中都有广泛的应用,对于提高学生的物理思维能力和解决问题的能力有很大的帮助。
初中物理几种常用的研究问题的方法初中物理常用的主要实验方法: 1.控制变量法 2.等效替代法 3.转换法4.实验推理法5.类比法6.模型法 7 图像法一、控制变量法:所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。
在初中物理许多实验中,都运用了控制变量法。
例如:1、研究压力的作用效果与哪些因素有关(压力大小和受力面积的大小)2、研究液体压强大小与哪些因素有关(液体的密度和深度)3、研究浮力大小与哪些因素有关(液体的密度和排开液体的体积)4、研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关(物体的重力、动滑轮的重力、摩擦力)5、研究动能大小与哪些因素有关(物体的质量和速度)6、研究液体蒸发快慢与那些因素有关(液体温度,液体表面积和空气流动)7、探究影响导体电阻大小的因素(导体的长度、材料与横截面积)8、电流跟电压电阻的关系(导体两端的电压、导体电阻)9、影响电功大小的因素(电压、电流和通电时间)10、影响电热大小的因素(电流、电阻和通电时间)11、影响电磁铁磁性强弱的因素(电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯)12、影响滑动摩擦力大小的因素(压力大小和接触面粗糙程度)二、等效替代法:是一种抓住两个表面看起来不同的物理过程,寻求其相同的效果之处,用此来探究物理概念和规律,解决物理问题的方法。
例如:1、测量摩擦力的大小时,用二力平衡的原理测得拉力,从而得知摩擦力的大小;2、“曹冲称象”用石块质量替代大象质量3、研究一个物体受几个力作用时,用合力代替几个分力4、研究串、并联的电路中总电阻与分电阻的关系时,用一个总电阻来等效代替两个分电阻5、托里拆利实验中,利用水银柱产生的压强与大气压等效的方法测定大气压的数值;6、在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像;三、转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用容易测量的物理量间接测量,这种究问题的方法叫转换法。
初中物理实验方法大全一.控制变量法1 研究蒸发快慢与液体温度.液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。
2 研究弦乐器的音调与弦的松紧.长短和粗细的关系。
3 研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。
4 研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
5 研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
6 研究物体的动能与质量和速度的关系。
7 研究物体的势能与质量和高度的关系。
8 研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。
9 研究导体中电流与导体两端电压.导体电阻的关系。
10研究电流产生的热量与导体中电流.电阻和通电时间的关系。
11研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。
二.图像法1 用温度时间图像理解融化.凝固.沸腾现象。
2 电流.电压.图像理解欧姆定律I=U/R.电功率 P=UI3 正比.反比函数图象巩固密度ρ=m/V.重力G=mg.速度v=s/t.杠杆平衡F1L1=F2L2 压强p=F/S p=ρgh 浮力F=ρ液gV排.功.热量Q=cm(t2-t1)等公式。
三.转换法的应用1 利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。
2 用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。
3 测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。
4 通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。
5 判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。
6 磁场看不见.摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。
7 判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。
8 研究电阻与电热的关系时,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较,可通过转换为可看见的现象(气体的膨胀.火柴的点燃等的不同)来推导出那个电阻放热多。
四.实验推理法1 研究真空中能否传声。
2 研究阻力对运动的影响。
3 “在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。
五.等效替代法1 在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻,反之亦可;如等效电路.串并联电路的等效电阻,都利用了等效的思维方法。
初中物理教学中常用15种实验方法常用:观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。
研究某些物理知识或物理规律,往往要同时用到几种研究方法。
如在研究电阻的大小与哪些因素有关时,我们同时用到了观察法(观察电流表的示数)、转换法(把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小)、归纳法(将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起)、和控制变量法(在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积)等方法。
可见,物理的科学方法题无法细致的分类。
只能根据题意看题中强调的是哪一过程,来分析解答。
下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。
一、控制变量法物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法。
所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。
实例:①导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系,中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系,而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下,研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系,分别得出实验结论。
②为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关,控制导体的长度和材料不变,研究导体电阻与横截面积的关系。
③为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关,保证压力相同时,研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
④蒸发的快慢与哪些因素的有关;滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;液体压强与哪些因素有关;研究浮力大小与哪些因素有关;压力的作用效果与哪些因素有关;滑轮组的机械效率与哪些因素有关;动能、重力势能大小与哪些因素有关;导体的电阻与哪些因素有关;研究电阻一定、电流与电压的关系;研究电压一定、电流和电阻的关系;研究电流做功的多少跟哪些因素有关系;电流的热效应与哪些因素有关;研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。
初中物理教学中常用科学方法分析研究物理的科学方法有许多,经常用到的有控制变量法、观察法、转换法(转化法)、等效替代法、类比法、比较法(对比法)、理想模型法、科学推理法、放大法、累积法、图象法、归纳法、比值定义法、多因式乘积法、逆向思维法等。
1.控制变量法就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题。
如:(1)研究弦乐器音调与弦的松紧、长短和粗细的关系(2)研究蒸发快慢与液体温度、液体的表面积和液体上方空气的流动快慢的关系(3)研究滑动摩擦力与压力和接触面之间粗糙程度的关系(4)研究压力的作用效果(压强)与压力和受力面积的关系(5)研究液体的压强与液体的密度和深度的关系(6)影响液体浮力大小的因素(7)研究滑轮组机械效率与吊起物体的重力和动滑轮自重(个数)的关系(8)研究斜面的机械效率高低与斜面倾斜程度和粗糙程度的关系(9)研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系(10)影响电功大小的因素(11)研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流的大小的关系(12)研究磁场力的方向与磁场方向和电流方向的关系(13)研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系(14)研究电流与电阻、电压之间的关系即欧姆定律(12)研究物体的动能与质量和速度的关系(15)研究物体的重力势能与质量和高度的关系。
2.观察法物理是一门以观察、实验为基础的学科。
人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的。
著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在。
在教学中,可以根据教材中的实验,如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测量实验中,要求学生认真细致的观察,进行规范的实验操作,得到准确的实验结果,养成良好的实验习惯,培养实验技能。
大部分均利用的是观察法。
3.转换法(转化法)物理学中有的物理现象不便于直接观察,有的物理量不便于直接测量,通过转换为容易观察或测量的与之相等或与之相关联的物理现象,从而获得结论的研究方法叫转换法。
初中物理研究方法及应用
一.控制变量法:
探究下列都用到控制变量法:
1.音调与频率关系;
2.蒸发快慢因素;
3.决定电阻大小的因素;
4.电流与电压、电阻关系(欧姆定律);
5.探究电热有关因素(焦耳定律);
6.影响电磁铁磁性强弱因素;
7.摩擦力大小因素;8.与压力作用效果的因素(压强);
9.液体内部压强特点;
10.与动能大小有关因素;
11.与重力势能大小有关因素。
二、等效替代法:
1.平面镜成像试验,用两根完全相同的蜡烛;
2.电路中,若干电阻等效为一个电阻(串并联电路电阻特点);
3.同一直线上二力的合成。
(同直线,同方向或反方向二力的合成,合力等效于其他几个力)。
三、建立模型法:
1.匀速直线运动,为日常运动中的理想化模型;
2.杠杆是一中理想模型,实际使用时,杠杆理想化,认为它无形变。
3.光线、磁感线、力的示意图都是虚拟假定的理想化模型(实际中不存在)。
四、试验推理法:
1.探究真空是否传声;
2.探究自然界中只存在两种电荷;
3.牛顿第一定律(惯性定律)
五、转换法:
1.用灯泡发光判断电流是否存在;
2.扩散现象认识分子热运动;
3.用小磁针是否偏转判断磁场的存在(磁场的基本性质);
4.用电磁铁吸引大头针的多少来确定电磁铁磁性强弱。
六、类比法:
1.用水流类比电流;
2.用水压类比电压;
3.用抽水机类比电源。
初中物理学习中用到的14种方法1.控制变量法当某一物理量受到几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量的影响,要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。
如:研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
2.理想模型法在用物理规律研究问题时,常需要对它们进行必要的简化,忽略次要因素,以突出主要矛盾。
用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化,便可得到一系列的物理模型。
如:电路图是实物电路的模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
3.转换法物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
如:奥斯特实验可证明电流周围有磁场,扩散现象可证明分子做无规则运动。
4.等效替代法等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,将问题化难为易,求得解决。
例如:在曹冲称象中用石块等效替换大象,效果相同。
5.类比法根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
如:用抽水机类比电源。
6.比较法通过观察,分析,找出研究对象的相同点和不同点,它是认识事物的一种基本方法。
如:比较发电机和电动机工作原理的异同。
7.实验推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推想,得出结论,达到认识事物本质的目的。
如:研究物体运动状态与力的关系实验;研究声音的传播实验等。
8.比值定义法就是用两个基本的物理量的"比"来定义一个新的物理量的方法。
其特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。
如:速度、密度、压强、功率、比热容、热值等概念公式采取的都是这样的方法。
9.归纳法从一般性较小的前提出发,推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。
如:验证杠杆的平衡条件,反复做了三次实验来验证F1 L1=F2 L210.估测法根据题目给定的条件或数量关系,可以不精确计算,而经分析、推理或进行简单的心算就能找出答案的一种解题方法。
初中物理研究方法
1控制变量法
控制变量法就是当一个物理量受到多个物理因素的影响和制约时,为了明确这个物理量与其中某个因素的关系,往往需要先控制其它
的另几个因素不影响被研究的物理量的方法。
举例:
(1)探究滑动摩擦力大小与哪些物理量有关;
(2)研究电流与电阻、电压关系时,先使电阻不变去研究电流与
电压的关系;然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系;
(3)探究电流产生的热量与哪些因素有关;
(4)探究压力的作用效果跟哪些因素有关;
(5)探究影响电阻大小的因素;
2等效替代法
在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测
量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。
举例:
(1)要想研究玻璃板成像特点,关键的问题是设法确定像的位置,实验时具体的做法是另外拿一只相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直
到看上去它跟像完全重合;我们这样确定像的位置,凭借的是视觉效
果的相同,因而可以说是采用了等效替代的科学方法
(2)确定物体的重心,把重力的作用点看作在重心上。
(3)在研究物体受几个力作用的情况时,引入“合力”的概念。
(4)在研究串联、并联电路时,引入“总电阻”的概念。
(5)用排液法测物体的体积。
3建立模型法
建立模型法就是把物理实体或物理过程经过科学抽象转化为一定的模型,运用这种方法的目的,是为了摒弃次要条件,突出主要因素,从而方便对物体本质的研究。
举例:
(1)在物理学中,可以用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,这条想象的线叫做光线。
(2)在研究磁体的磁场时,引入的“磁感线”;
(3)原子结构的核式模型。
4转换法
对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
举例:
(1)分子运动看不见、摸不着,通过研究墨水的扩散现象来认识它。
(2)用小磁针研究磁场方向。
(3)电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可以通过电路中的灯泡是否发光去确定。
(4)用磁体吸引大头针数目的多少来说明磁性的强弱。
(5)温度计通过液体体积的变化来测量温度。
(6)电流表通过通电线圈在磁场里受力偏转来测量电流
(7)电压表通过通电线圈在磁场里受力偏转来测量电压。
5类比法
如果对一个物理现象或过程与另一物理现象或过程进行比较,找到若干相同或相似之处,并以此为依据,把其中某一对象的有关知识或结论推移到另一对象中去,得到后一对象的结论,这就是类比法。
举例:
(1)我们在学习大气压强时,发现大气与液体有相似的性质,因此对照液体压强知识来学习大气压强。
(2)研究电流时,将它比做水流;
(3)用水波类比声波等等。
6观察比较法
在对各种物理现象、物理实验进行观察的基础上,和认定的标准(或对象)进行比较,得出结论的方法叫观察比较法。
举例:
(1)在学习汽化现象时,研究蒸发与沸腾的异同点;
(2)运用参照物判断物体运动情况;
(3)比较电流表与电压表在使用过程中的相同点与不同点;
7推理法
推理法是在实验基础上用已知的规律对未知的自然现象及规律作出科学的预见。
举例:
(1)研究声音不能在真空中传播
(2)牛顿第一运动定律的得出
(3)自然界只有两种电荷”这一结论的得出。
1.观察对象不明确
大多数学生只好奇现象的发生,他们观察的目标不明确。
如在进行“模拟打桩”活动时,学生集中注意力要对准桩打,却忽略了要
注意观察比较重物的质量、下落的高度和桩被打下的深度。
2.易受情绪支配
他们往往会被感兴趣的事物,鲜艳的色彩,奇怪的形体,响亮的声音吸引,忘记了本来的任务。
如在观察水的沸腾实验中,烧瓶的
形状、火焰的颜色、加热过程中发出的声音都会吸引学生的注意力,而使他们忽略了观察水泡的变化,温度计的读数。
3.缺乏主体辨别分析的能力
他们一般满足于或停留于大致笼统的观察,不善于观察物体的局部和细节,特别是被刺激作用较强部分掩盖的较弱部分容易被忽略。
如在演示滚摆实验时,学生容易注意到滚摆旋转并上下运动,却容
易忽视滚摆每次上升的高度和旋转速度的变化。
4.表述观察到的现象时存在一定程度的主观性和片面性
学生往往凭自己主观想象,想当然地表述对象,不善于进行联系、比较,失之于片面。
如在探究弹簧的伸长量与所受外力大小的关系时,他们只表述出弹簧所受外力越大,弹簧越长,却忽略了伸长量
与长度的区别和弹簧的弹性形变是有限度的。
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